DE69732633T2 - FORMABLE SANDWICHING MATERIAL AND USE OF THIS MATERIAL IN MOTOR VEHICLES, REFRIGERATORS, BOATS, ETC. - Google Patents
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Description
TECHNISCHES GEBIET:TECHNICAL AREA:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Konstruktionsmaterial für Fahrzeuge bestehend aus einem formbaren Sandwichmaterial in der Form, die aus mindestens zwei Platten besteht. Mindestens eine der Platten ist auf der der anderen Platte zugewandten Seite mit Hilfe von elektrostatischer Ablagerung aufgebrachten Faserflocken bedeckt. Folglich besteht das Material aus zwei Platten mit dazwischen gelegenen Fasern, die hauptsächlich senkrecht zu den Platten angeordnet sind und durch ein Bindemittel verbunden sind.The The present invention relates to a construction material for vehicles consisting of a moldable sandwich material in the mold, the consists of at least two plates. At least one of the plates is on the side facing the other plate with the help of electrostatic Deposit deposited fiber flakes covered. Consequently, there is The material consists of two plates with fibers between them mainly are arranged perpendicular to the plates and by a binder are connected.
BISHERIGE TECHNIK:PREVIOUS TECHNIQUE:
Eine große Anzahl unterschiedlicher Typen von Sandwichmaterialien sind bekannt. Typischerweise bestehen sie aus zwei Lagen oder Platten zwischen denen ein weicheres Material platziert ist. Die Lagen oder Platten können von gleichem oder unterschiedlichem Material sein und das Zwischenmaterial mag homogen oder komposit sein. Sandwichmaterialien sind oft starr und stark im Vergleich zu ihrem Gewicht und werden unter anderem als Bau- und Packmaterial verwendet.A size Number of different types of sandwich materials are known. Typically, they consist of two layers or plates between where a softer material is placed. The layers or plates can of the same or different material and the intermediate material may be homogeneous or composite. Sandwich materials are often rigid and strong in comparison to their weight and will be among others used as construction and packaging material.
Ein
besonderer Typ Sandwichmaterial wird in
Dieses Sandwichmaterial besteht aus elektrisch leitenden Platten aus z. B. Aluminium, Stahl oder einem anderen, elektrisch nicht leitenden Material wie z. B. Plastik, während das dazwischen liegende Material nicht elektrisch leitend ist, z. B. Nylonfasern.This Sandwich material consists of electrically conductive plates of z. As aluminum, steel or another, electrically non-conductive Material such. B. plastic, while the intermediate material is not electrically conductive, z. B. nylon fibers.
Dieses Laminat oder Sandwichmaterial kann ohne zu brechen auf unterschiedliche Weise geformt werden. Das Material ist im Verhältnis zu seiner Dicke sehr leicht und besitzt große mechanische Stärke.This Laminate or sandwich material can be used without breaking on different Be formed way. The material is very strong in relation to its thickness easy and has big ones mechanical strength.
TECHNISCHES PROBLEM:TECHNICAL PROBLEM:
Das oben genannte oder andere Sandwichmaterialien haben viele Vorteile aber den Nachteil, dass ein Großteil des Verbunds aus organischem Material besteht. Das führt dazu, dass das Material sich nicht dazu eignet, längere Zeit großer Wärme ausgesetzt zu sein. Nylon oder andere verwendbare Polymerfasern schmelzen bei ca 100°C. Deswegen kann das Material nur bei wesentlich geringeren Temperaturen unter Erhalt seiner Eigenschaften benutzt werden. Das schränkt den Verwendungsbereich ein. Beispielsweise kann das Material nicht für Teile eines Fahrzeugs verwendet werden, die lackiert werden sollen, da diese Arbeit bei Temperaturen zwischen 200°C und 300°C durchgeführt wird. Ein weiters Problem dieser bekannten Materialien ist, dass sie aufgrund ihrer Zusammensetzung aus mehreren unterschiedlichen Materialien nicht umweltfreundlich sind.The Above or other sandwich materials have many advantages but the disadvantage that much of the composite of organic material. This leads to, that the material is not suitable for a long time exposed to high heat to be. Nylon or other useful polymer fibers melt about 100 ° C. That's why the material can only be used at much lower temperatures be used while preserving its properties. That limits the Use area. For example, the material may not be for parts of a vehicle to be painted, since this work is carried out at temperatures between 200 ° C and 300 ° C. Another problem of these known materials is that they due to their composition made of several different materials not environmentally friendly are.
LÖSUNG:SOLUTION:
Daher war es schön länger ein Wunsch, ein Sandwichmaterial als Konstruktionsmaterial in Fahrzeugen zu entwickeln, das leicht und formbar ist, passende mechanische Eigenschaften wie Starre und Elastizität aufweist und, noch wichtiger, hohen Temperaturen standhält. Deswegen wurde, entsprechend der vorliegenden Erfindung, ein formbares Sandwichmaterial entwickelt, das aus mindestens zwei Platten besteht, von denen mindestens eine auf der der anderen Platte zugewandten Seite oder auf beiden Seiten mit Fasern bedeckt ist, die durch elektrostatische Ablagerung, bekannt als „Flocking", aufgebracht wurden und das Fasern enthält, die zum wesentlichen Teil aus metallischen Materialien bestehen.Therefore it was nice longer a wish, a sandwich material as construction material in vehicles to develop, which is light and malleable, appropriate mechanical Properties such as rigidity and elasticity and, more importantly, withstand high temperatures. Therefore, according to the present invention, a moldable Developed sandwich material consisting of at least two plates, of which at least one facing on the other plate Side or on both sides covered with fibers by electrostatic Deposit, known as "flocking", were applied and that contains fibers, which consist mainly of metallic materials.
Entsprechend der Erfindung ist es sinnvoll, dass die Fasern aus Edelstahl, Aluminium oder einem anderen Metall oder einer Legierung bestehen.Corresponding The invention makes sense that the fibers made of stainless steel, aluminum or another metal or alloy.
Die Platten des Sandwichmaterials können, entsprechend der Erfindung, aus dem gleichen Material wie die Fasern oder einem anderen metallischen Material bestehen.The Panels of sandwich material can, according to of the invention, from the same material as the fibers or a consist of other metallic material.
Entsprechend der Erfindung ist es sinnvoll, wenn sowohl das Material der Fasern als auch das Material der Platten aus Edelstahl besteht und die Dicke der Platten zwischen 0,4 mm und 0,05 mm liegt. Die Länge der Fasern sollte zwischen 1 mm und 3 mm liegen und ihr Durchmesser zwischen 8 und 30 Micrometern.According to the invention, it makes sense if both the material of the fibers and the Material of the plates is made of stainless steel and the thickness of the plates is between 0.4 mm and 0.05 mm. The length of the fibers should be between 1 mm and 3 mm and their diameter between 8 and 30 microns.
Der Durchmesser von Aluminiumfasern kann zwischen 30 und 50 Micrometern liegen.Of the Diameter of aluminum fibers can be between 30 and 50 microns lie.
Entsprechend der Erfindung können beide Platten auf der der jeweils anderen Platte zugewandten Seite mit Fasern versehen sein.Corresponding of the invention both plates on the side facing the other plate be provided with fibers.
Entsprechend der Erfindung ist es auch möglich, dass nur eine Platte mit Fasern bedeckt ist, während die andere Platte mit einer dünnen Lage Klebstoff versehen ist.Corresponding the invention it is also possible that only one plate is covered with fibers, while the other plate with a thin one Location adhesive is provided.
Entsprechend der Erfindung kann das Sandwichmaterial mehr als zwei Platten umfassen mit dazwischen gelegenem „Flock".Corresponding According to the invention, the sandwich material may comprise more than two plates with "flock" in between.
Das Sandwichmaterial entsprechend dieser Erfindung ist verwendbar als Konstruktionsmaterial in Fahrzeugen, vorzugsweise in Motorhauben, Kofferraumdeckeln, Dächern (Hard Tops), Geräuschdämmplatten, usw.The Sandwich material according to this invention is useful as Construction material in vehicles, preferably in bonnets, Trunk lids, roofs (Hard tops), noise insulation panels, etc.
Falls das der vorliegenden Erfindung entsprechende Material als Dach eines Autos Verwendung findet, könnte es auch passend auf der Innenseite, d. h. der dem Innenraum zugewanden Seite, beflockt werden.If the material of the present invention as the roof of a Cars could be used it also fits on the inside, d. H. the zugewand the interior Side, to be flocked.
Sollte das Material wie oben beschrieben als Dach beispielsweise eines Privatautos zur Verwendung kommen und Edelstahl enthalten, könnte die nach aussen gewandte Seite frei von Farbe sein und anstelle dessen in einem geeigneten Muster poliert oder geprägt werden.Should the material as described above as a roof, for example one Private cars come for use and contain stainless steel that could be after outside, be free from paint and instead in be polished or embossed in a suitable pattern.
ERKLÄRUNG DER ZEICHNUNGEN:DECLARATION OF THE DRAWINGS:
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche einen Querschnitt des formbaren Sandwichmaterials entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt, mehr im Detail beschrieben.in the Below, the invention with reference to the accompanying drawings, which is a Cross section of the moldable sandwich material according to the present invention Invention represents, described in more detail.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG:DETAILED DESCRIPTION:
Die
Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein geformtes Stück des der
Erfindung entsprechenden Materials. Das Material besteht aus zwei äußeren Platten
Bei
der Herstellung des Sandwichmaterials wurde zuerst eine der Platten
mit Klebstoff bedeckt und dann mit Metallfasern
Wenn
eine der Platten, z. B. Platte
Sollte ein Laminatmaterial bestehend aus mehreren Platten gewünscht sein, kann eine schon beflockte Platte auf die vorher mit Bindemittel versehene Außenseite des Laminats, das in der Zeichnung gezeigt ist, gepresst werden. Natürlich ist es auch möglich, das gezeigte Sandwichmaterial auf einer oder zwei Seiten zu beflocken, um dann, falls gewünscht, weitere Platten auf dieser Beflockung anzubringen.Should a laminate material consisting of several plates may be desired, Can an already flocked plate on the previously with binder provided outside of the laminate shown in the drawing. Naturally it is also possible to flock the shown sandwich material on one or two sides, then, if desired, to install additional plates on this flocking.
Wie oben erwähnt, können mehrere Materialien in das Sandwichmaterial entsprechend der Erfindung integriert werden. Aus einer Umweltperspektive ist es aber ratsam das gleiche Material in sowohl Fasern als auch Platten zur Verwendung zu bringen. Dadurch ist eine spätere Verwertung des Materials leichter, da die Schmelze homogen ist. Auf der anderen Seite könnte eine Legierung, die durch das Schmelzen des aus unterschiedlichen Metallen bestehenden Sandwichmaterials erhalten wird, einen besonderen Einsatzzweck erfüllen. In beiden Fällen wird das organische Material, das im Bindemittel enthalten ist, sich beim Schmelzen als Verbrennungsgase verflüchtigen.As mentioned above, several materials can be incorporated into the sandwich material according to the invention. From an environmental perspective, however, it is advisable to use the same material in both fibers and plates. As a result, a later utilization of the material is easier because the melt is homogeneous. On the other hand, an alloy produced by the Melting of sandwich metal consisting of different metals is obtained, fulfill a special purpose. In both cases, the organic material contained in the binder will volatilize as combustion gases upon melting.
Die Dichte der Fasern auf der Platte kann sich zwischen 10 und 30 Fasern/mm2 bewegen, aber ein Wert von 25–30 Fasern/mm2 ist bei einer Dicke von 8 Micrometern zu bevorzugen. Das Gewicht der Fasern im Sandwichmaterial beträgt passenderweise 245 g/m2–350 g/m2. Eine Fiberdicke von 30 Micrometern ist passend bei einer Dichte zwischen 3 und 10 Fasern/mm2.The density of the fibers on the plate can range between 10 and 30 fibers / mm 2 , but a value of 25-30 fibers / mm 2 is preferable at a thickness of 8 microns. The weight of the fibers in the sandwich material is suitably 245 g / m 2 -350 g / m 2 . A fiber thickness of 30 microns is suitable at a density between 3 and 10 fibers / mm 2 .
Das Sandwichmaterial entsprechend der vorliegenden Erfindung kann innerhalb gewisser Rahmen variiert werden.The Sandwich material according to the present invention can within certain frame can be varied.
Falls eine höhere Starre des Materials gewünscht ist, kann eine dünne Platte und verhältnismäßig viele Fasern verwendet werden. Sollte jedoch ein eher elastisches Material gewünscht werden, kein eine dickere Platte und eine kleinere Anzahl von Fasern verwendet werden. Die Variationen in der Dicke der Platten sind klein und befinden sich im Rahmen von Zehntelmillimetern. Das Material ist normalerweise sechs bis acht mal steifer als konventionelles Blech bei gleichem Gewicht, was nennenswerte Konstruktionsvorteile bietet. Das Gewicht des Materials entsprechend der vorliegenden Erfindung wird kleiner als die Hälfte des Gewichts von konventionellem Blech sein, bei gleicher Dicke.If a higher one Rigid of the material desired is, can be a thin one Plate and relatively many Fibers are used. Should be a rather elastic material required not a thicker plate and a smaller number of fibers be used. The variations in the thickness of the plates are small and are within the scope of tenths of millimeters. The material is usually six to eight times stiffer than conventional Sheet metal at the same weight, which are significant design advantages offers. The weight of the material according to the present Invention becomes smaller than half the weight of conventional sheet, with the same thickness.
Das niedrige Gewicht, die hohe Steife und die Temperaturverträglichkeit machen das Material entsprechend der vorliegenden Erfindung besonders verwendbar in Karrosserieteilen von Fahrzeugen, z. B. Autos. Beispielsweise besteht das abnehmbare Dach eines Personenkraftwagens, bekannt als Hard-Top, heutzutage aus SMC Material (Glasfiberverstärktem Polyester) und wiegt ca 33 kg. Das gleiche Dach aus einem Sandwichmaterial entsprechend der vorliegenden Erfindung würde nur 10–12 kg wiegen. Die schweren Hard-Tops können aufgrund ihres hohen Gewichts z. Z. nur von zwei Personen gemeinsam abgenommen werden, während ein Dach aus dem der Erfindung entsprechenden Material von nur einer Person abgenommen werden könnte.The low weight, high stiffness and temperature compatibility make the material according to the present invention particularly useful in bodywork parts of vehicles, eg. Eg cars. For example is the removable roof of a passenger car, known as a hard-top, Nowadays made of SMC material (glass fiber reinforced polyester) and weighs about 33 kg. The same roof made of a sandwich material accordingly of the present invention only 10-12 kg to weigh. The heavy hard tops can due to their high weight z. Z. only of two people in common be removed while a Roof of the invention of the corresponding material of only one Person could be removed.
Im Falle, dass das Material entsprechend der vorliegenden Erfinung in einem Hard-Top zur Verwendung kommt, kann es auch auf der Innenseite, die in den Fahrzeuginnenraum zeigt, beflockt werden, so dass die Notwendig keit eines Bezuges aus Stoff oder einer anderen Verschönerung nicht gegeben ist. Es ist auch möglich die Außenseite bei hohen Temperaturen zu lackieren, wie es bei Autos üblich ist, ohne die Fasern zu beschädigen. Auf das Färben der Oberfläche kann im Falle von Edelstahl auch verzichtet werden und die Oberfläche kann in unterschiedlichen Muster geschliffen oder geprägt werden.in the Case that the material according to the present invention It can also be used on the inside, in a hard-top in the vehicle interior shows are flocked, so that the necessary speed a cover made of fabric or other embellishment not given is. It is also possible the outside paint at high temperatures, as is common in cars, without damaging the fibers. On the coloring of the surface In the case of stainless steel can also be dispensed and the surface can be sanded or embossed in different patterns.
Das Material entsprechend der vorliegenden Erfindung ist auch geräuschabsorbierend. Deshalb kann es auch in Dämmmatten zum Einsatz kommen, die besonders im Motorbereich von schweren Fahrzeugen zu finden sind. Das Material kann auch in der Motorhaube von Kraftfahrzeugen vorkommen oder als Hülle über dem Motor verwendet werden.The Material according to the present invention is also sound absorbing. That's why it can also be used in insulating mats are used, especially in the engine area of heavy vehicles can be found. The material can also be found in the hood of motor vehicles occur or as a shell over the Motor to be used.
Aufgrund des geringen Gewichts und der hohen Starre ist das Material sehr geeignet als Kofferraumklappe von Autos und anderen Fahrzeugen. Sowohl die Starre als auch die Elastizität kann, wie oben erwähnt, für unterschiedliche Arten von Autos und Einsatzbereichen verändert werden.by virtue of low weight and high rigidity, the material is very good suitable as trunk lid of cars and other vehicles. Both the rigidity and the elasticity can, as mentioned above, for different Types of cars and uses are changed.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung, wurde ein Material entwickelt, welches im Vergleich zu konventionellen Materialien sehr leicht ist und weniger Teile erfordert, was wiederum geringere Werkzeugkosten und eine Verkürzung der Zeit von Konstruktion bis Produktion ermöglicht. Das Material ist darüberhinaus bezüglich seiner Eigenschaften Starre, Elastizität und Stärke veränderbar.Corresponding According to the present invention, a material was developed which is very light compared to conventional materials and requires fewer parts, which in turn means lower tooling costs and a shortening time from design to production. The material is beyond in terms of Its properties Rigid, elasticity and strength changeable.
Die Erfindung ist nicht begrenzt auf die gezeigte Ausführung, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche in unterschiedlicher Weise verändert werden.The Invention is not limited to the embodiment shown, but can in the context of the claims be changed in different ways.
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